1) во сколько раз надо увеличить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость r возросла в два раза?
ответ округлить до сотых.
2) максимум излучательной солнца приходится на длину волны 0,5 мкм. считая, что солнце излучает как черное тело, определить температуру его поверхности.
ответ выразить в си.
3) эталон единицы силы света – кандела – представляет собой полный (излучающий волны всех длин) излучатель, поверхность которого площадью s = 0,5305 мм^2 имеет температуру t затвердевания платины, равную 1063 °с. определить мощность р излучателя.
ответ выразить в мвт.
Закон Стефана-Больцмана утверждает, что светимость (L) черного тела связана с его температурой (T) следующим образом: L = σ * T^4, где σ - постоянная Стефана-Больцмана.
Также мы знаем, что светимость (L) пропорциональна энергетической светимости (r), то есть L = k * r, где k - коэффициент пропорциональности.
Из этих двух уравнений мы можем выразить температуру черного тела (T) через энергетическую светимость (r): T = (k * r / σ)^(1/4)
Чтобы найти во сколько раз надо увеличить температуру (T), чтобы энергетическая светимость (r) возросла в два раза, мы можем просто подставить r * 2 вместо r в уравнение выше и выразить T_new, новую температуру черного тела.
2) Чтобы найти температуру поверхности Солнца, мы также можем использовать закон Стефана-Больцмана.
Известно, что максимум излучательной способности Солнца приходится на длину волны 0,5 мкм. Мы можем использовать формулу Вина: λ_max * T = 2,898 * 10^(-3) м * К. Здесь λ_max - максимальная длина волны излучения, T - температура поверхности.
Подставляя известные значения, получаем: 0,5 * 10^(-6) м * T = 2,898 * 10^(-3) м * К.
Теперь решим это уравнение относительно T:
T = (2,898 * 10^(-3) м * К) / (0,5 * 10^(-6) м) = 5,796 * 10^3 К = 5,796 К * 10^3 = 5796 К.
Ответ: температура поверхности Солнца равна 5796 К.
3) Чтобы найти мощность P излучателя, мы можем использовать формулу Стефана-Больцмана:
P = σ * A * T^4, где P - мощность (в ваттах), σ - постоянная Стефана-Больцмана, A - площадь поверхности излучающего тела, T - температура поверхности излучателя.
Из условия задачи, мы уже знаем площадь поверхности излучателя (s = 0,5305 мм^2) и температуру поверхности излучателя (t = 1063 °C = 1063 + 273,15 К).
Переведем площадь из мм^2 в м^2: s = 0,5305 мм^2 = 0,5305 * 10^(-6) м^2.
Теперь подставим известные значения в формулу: P = σ * (0,5305 * 10^(-6) м^2) * (1063 + 273,15 К)^4.
Вычисляем значение в скобках: (1063 + 273,15 К)^4 = 1336,15 К^4.
Теперь вычислим мощность излучателя: P = (5,67 * 10^(-8) Вт/(м^2 * К^4)) * (0,5305 * 10^(-6) м^2) * (1336,15 К^4) = 4,842 * 10^(-7) Вт = 0,4842 мВт.
Ответ: мощность излучателя равна 0,4842 мВт.